一种表面处理器具的制作方法

专利名称：一种表面处理器具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种表面处理器具，特别是包括至少一个旋风器的真空吸尘器。
背景技术：
表面处理器具，如真空吸尘器可以在不使用过滤袋的情况下从空气流中分离出脏物和灰尘。这些所谓的无袋真空吸尘器是很受欢迎的。大多数无袋真空吸尘器使用旋风分离器或离心分离器旋转从空气流中旋转出脏物和灰尘。通过避免使用过滤袋作为分离器的主要形式，已被发现有可能保持在一贯地高水平的吸力，甚至在收集腔装满脏物时。家用真空吸尘器的旋风分离的原理，描述在一些出版物中，包括EP 0 042723。一般来说，夹带脏物和灰尘的空气流通过切向入口进入第一旋风分离器，切向入口使得空气流在收集室内跟随盘旋或螺旋路径，这样脏物和灰尘从空气流中分离开。相对干净的空气从腔室离开，而分离出来的脏物和灰尘收集在其中。在一些应用中，空气流然后通过第二级或可能的第三级旋风分离器，其可以比上游旋风分离器分离更细小的脏物和灰尘。空气流因此可以在更大程度的清洁，这样，到空气流退出旋风分离装置的时候，空气流几乎是完全没有脏物和尘埃颗粒。小旋风器可以是可取的，因为它们可能可以分离较小的灰尘颗粒。尤其是，已经发现，旋风器上的小的末端(脏物出口)直径可以提高分离效率。但是，也发现，随着旋风器的尺寸减小，它们被阻塞的风险增加，这将影响该表面处理器具的整体分离效率。

发明内容
本发明的第一方面提供了表面处理器具或旋风分离装置，包括至少一个旋风器， 其中至少一个旋风器的至少一部分是柔性的。有利地，在使用该表面处理器具时，有柔性部分有助于防止脏物积聚在旋风器里。在一个实施例中，整个旋风器是柔性的。在另一个实施例中，该旋风器包括刚性部分和柔性部分。柔性部分优选至少包括旋风器的柔性末端。该旋风器可包括至少一个脏空气进口。该脏空气进口可提供在旋风器的柔性部分上。替代地，该脏空气进口可提供在旋风器的刚性部分上。脏空气进口可形成为旋风器的一体进口部分旋风器可包括脏物出口。该脏物出口可提供在柔性部分里，特别是在该至少一个旋风器的柔性末端的端部处。例如，至少一个脏空气进口可位于旋风器的刚性部分中，且脏物出口可位于旋风器的柔性部分中。该旋风分可为截头锥形(frusto-conical)形状。在这种情况下，该旋风器可有相对宽的刚性部分，该刚性部分包括至少一个脏空气进口，和相对窄的柔性部分，该柔性部分包括脏物出口，从而在使用旋风器时，只有包括脏物出口的旋风器的部分振动。至少一个脏空气进口形成于旋风器的刚性部分中使得在用旋风器时该至少一个脏物进口的尺寸能够保持在固定位置，并可使得在用旋风器时该至少一个脏空气进口的大小能够保持恒定的。
旋风器可以是反向流动旋风器。本文中所使用的术语“柔性”应被理解为，至少一个旋风器的柔性的部分将在承受图13a到13c中所示和具体说明中的测试1和测试2中描述的测试条件时挠曲超过1mm。作为例子，柔性部分可有高达80肖氏A的肖氏A数值，比如柔性部分可有从20，或25，或30， 或35到40或45，或50，或55或60的肖氏A数值。整个旋风器或旋风器的柔性部分可由弹性体形成，例如，塑料材料或橡胶。整个旋风器或旋风器的柔性部分可由例如热塑性弹性体，热塑性聚氨酯(TPU)，硅橡胶或天然橡胶形成。本文中所使用的术语“刚性”应被理解为，至少一个旋风器的刚性的部分将在承受图13a到13c中所示和具体说明中的测试1和测试2中描述的测试条件时挠曲少于1mm。。 作为例子，刚性部分可有60肖氏D以上的肖氏D数值，比如刚性部分可有从60，或65，或70 到75，或80，或85或90的肖氏D数值。刚性部分可由塑料或金属材料，如聚丙烯，ABS或铝形成。本文中所使用的术语“末端”应理解为是至少一个旋风器的端部部分。在优选的实施例中，末端可以是至少一个旋风器的下端部分。末端可包括多达旋风器的总长度的95%， 但更优选末端最好是至少一个旋风器的总长度的50%或更少。例如，末端可是至少一个旋风器的总长度的5%，或10%，或15%，或20%至25%，或30%，或；35%，或40%。在优选的实施例中，末端可有0. 2，或0. 5到1或1. 5mm的壁厚。至少一个旋风器的柔性部分的一部分可包括末端。替代地，末端可形成至少一个旋风器的柔性部分。在特定的实施例中，其中旋风器包括刚性部分和柔性部分，柔性部分可被包覆模制(over-moulded)到至少一个旋风器的刚性部分上。替代地或附加地，柔性部分可用任何合适的方法或使用任何合适的固定装置被粘合，被固定或被夹持到刚性部分。柔性部分优选以气密的方式连接到刚性部分。柔性部分可被固定到刚性部分，使得在柔性部分和刚性部分之间，内部或外部，有台阶。优选的，至少一个旋风器的内表面是光滑的，或以其他方式使得柔性部分和刚性部分之间没有台阶。至少一个旋风器的长度可以是从5mm到400mm，例如，至少一个旋风器的长度可以是从10，或20，或30，或40，或50，或60或70，到100，或200，或300，或400mm。脏物出口的直径可为0. 2到20mm，例如脏物出口可有从0. 2，或0. 4，或0. 5，或0. 6，或0. 8到1，或1. 5， 或2，或5，或IOmm的直径。脏物出口可以被倒角(chamfered)。在脏物出口被倒角的实施例中，脏物出口直径可被测定为脏物出口的最高点处的直径。在使用过程中，至少一个旋风器的一部分被配置为当空气流穿过表面处理器具时振动。在使用过程中，已发现用具有从20到60肖氏A数值的材料构建柔性部分可得到当空气流穿过表面处理器具时振动的柔性部分。特别是发现柔性部分中的脏物出口振动。在特别的优选实施例中，形成柔性末端使用的材料有20肖氏A硬度且脏物出口的直径为0. 5mm，柔性末端被发现振动在大约500Hz，约0. 05mm的振幅。这能在堆积和堵塞旋风器的柔性末端前破碎灰尘沉积。该振动的频率和振幅通过旋风器在其固有频率处刺激脏物出口而获得。因此，使用这种旋风器有利的可意味着以前本来容易堵塞的更小的旋风器现在可以使用了。能够使用更小的旋风器，因此也有利地提高表面处理器具的整体分离效率。表面处理器具还可包括用于扩张，膨胀，变形，压缩和/或移动的至少一个旋风器柔性部分的装置，并在第二方面，本发明提供了一种表面处理器具或旋风分离装置，其包括旋风器，该旋风器有柔性部分，以及扩张，膨胀，变形，压缩和/或移动柔性部分的装置。至少一个旋风器的柔性部分，例如柔性末端，是可扩张的，使得它可以扩张和/或松弛，以改变其形状和或大小。柔性部分可以被布置为在松弛状态与当它在扩张状态时相比，脏物出口具有更小的直径。这样，在表面处理器具使用过程中柔性部分是松弛的，使得它有小直径的脏物出口，从而增加了旋风器的分离效率。然后，使用后，柔性部分可扩张，以增加脏物出口的直径，帮助去除在使用过程中堆积在柔性部分的任何脏物。至少一个旋风器的柔性部分，例如柔性末端，是可膨胀的，这样它可部分或完全填充流体，以改变其形状和/或尺寸。柔性部分可以被布置为在扩张状态与当它在收缩状态时相比，脏物出口具有更小的直径。这样，在表面处理器具使用过程中柔性部分是膨胀的， 使得它有小直径的脏物出口，从而增加了旋风器的分离效率。然后，使用后，柔性部分可收缩，以增加脏物出口的直径，帮助去除在使用过程中堆积在柔性部分的任何脏物。附加地或替代地，旋风分离装置可进一步包括设备，该设备用于手动地或机械地， 移动或压缩旋风器的柔性部分。例如，该设备可包括桨，垫，臂或杆，其可被布置为撞击，压缩或移动旋风器的柔性部分，例如柔性的末端，以便于试图帮助去除使用表面处理器具时困在柔性部分中的任何脏物。在优选实施例中，表面处理器具包括多个旋风器，其中一个旋风器的至少一部分， 但优选为每个旋风器的至少一部分，可以是柔性的。该多个旋风器关于穿过旋风器的气流被并行地布置。在第三个方面，本发明提供了一种表面处理器具或旋风分离装置，其包括并行布置的截头锥形的旋风器，且每个旋风器有相对宽的，刚性截头锥形部分和连接到相对宽的部分的相对窄的，柔性截头锥形部分，相对宽的部分包括至少一个脏空气进口，和相对窄的部分包括脏物出口。多个旋风器还可以布置为使它们在物理上相互平行。例如，可能绕轴安排旋风器， 且旋风器到轴线具有同等间距，优选在轴线的周围被同等间距的隔开。替代地，一个或多个旋风器可被布置为单排或成群的堆叠。例如，多个旋风分可包括在绕轴线以第一配置布置的第一组旋风器，和绕轴线以第二配置布置且与第一组旋风器间隔开的第二组旋风器。表面处理器具还可包括一个或多个刚性的旋风器，其布置在所述一个或多个旋风器的上游或下游。一个或多个刚性旋风器可关于流过刚性旋风器的气流并行布置或串联布置。在特定实施例中，多个旋风器可至少形成滤芯的一部分，其可从表面处理器具的剩余部分移除。这可有利地在需要时允许该滤芯更容易清洗和/或更换。多个旋风器可取向为使得它们的纵向轴线是垂直(vertical)或大致垂直的。在优选的实施例中，它们的纵向轴线可大致平行或平行，优选地平行于旋风器被布置围绕的上述轴线。在替代实施例中，可布置旋风器为环形配置，它们的脏物出口大致向内指向。旋风器可取向为使得它们的纵向轴线是水平或大致水平的。替代地，旋风器可取向为它们的纵向轴线朝向旋风器被布置围绕的所述轴线倾斜。
在存在刚性部分和柔性末端或部分的实施例中，一个或多个部分柔性末端可被弯折，弯曲或成形为远离刚性部分的纵向轴线。两个或多个层或组的旋风器可被堆叠，以形成旋风器的列，其被布置为具有穿过每一个旋风器的平行空气流路径。旋风器优选形成旋风分离装置的一部分，该旋风分离装置包括第一个旋风清洁级和位于第一个旋风清洁级的下游的第二个旋风清洁级，该第二旋风清洁级包括多个旋风
ο术语“表面处理器具”趋向于具有广泛的含义，并包含大范围的机械，其中该机械有用于在表面上行进以利用某些方式清洁或处理该表面的头部。它包括施加吸力到表面的机械，以便从其吸取材料，譬如真空吸尘器(干，湿和湿/干)，以及施加材料到表面的机械， 譬如抛光/打蜡机，压力清洗机，地面打标机，地毯清洗机。它还包括割草机和其他切割机。 在优选实施例中，表面处理器具是真空吸尘器。上述关于本发明的第一方面的特征描述也同样适用于本发明的第二和第三方面中的每一个，反之亦然。


现在将参考附图仅通过举例的方式描述本发明，在附图中图1显示了立式真空吸尘器的透视图，图2显示了图1中显示的真空吸尘器的旋风分离装置的透视图，图3显示了穿过旋风分离装置的第一实施例的截面，其中旋风器完全是由柔性材料制成的，图如显示了穿过旋风分离装置的第二实施例的截面，其中旋风器有刚性部分和柔性末端，而图4b显示了处于(i)旋转，(ii)压缩，(iii) 一边到另一边移动的柔性末端的示意图，图如显示了穿过旋风分离装置的第三实施例的旋风器的截面，该旋风器有刚性部分和可扩张的柔性末端，其显示柔性末端处于其松弛状态，图恥显示了图fe中的旋风器，其中柔性末端在其扩张状态，图6a到图6d显示了穿过旋风分离装置的第四实施例的截面，且显示出用于控制旋风器的柔性末端的单向球阀，显示柔性末端处于其松弛状态，和图6e显示了穿过该旋风分离装置的截面，显示柔性末端在其扩张状态，图7a显示了穿过旋风分离装置的第五实施例的截面，示出了用于控制的旋风器柔性部分的扩张的控制阀，显示了柔性末端处于其松弛状态，图7b显示了穿过旋风分离装置的截面，显示柔性末端在其扩张状态，图8示出了穿过旋风分离装置的第六实施例的截面，其中旋风分离装置具有电动机械泵用于控制旋风器的柔性部分的扩张，显示了柔性末端在其扩张状态，图9a示出了穿过旋风分离装置的第七实施例的截面，其中旋风分离装置具有轻打每个旋风器的柔性末端的电动浆，图％显示了旋风分离装置的桨和旋风器的倒转透视图，和图9c显示了用于转动图9b中显示的浆的棘轮机构的底部透视图，图IOa显示了穿过旋风分离装置的第八实施例的截面，其中旋风分离装置有多个并行布置的旋风器，每个旋风器有柔性部分，图IOb显示了图IOa中带圈的部分的放大图， 图IOc显示了 IOa和图IOb中的可移除滤芯形式的旋风器从上方观察的透视图，图Ila显示了旋风分离装置的第九实施例的透视图，其中，旋风器被布置为圆形， 且它们的脏物出口大致指向内部，图lib示出了穿过该旋风分离装置的截面，且显示了多个旋风器层的堆叠形成旋风器列，且图Ilc显示了沿图lib线B-B截取的截面，显示了用于敲击柔性末端的桨叶，图12显示了穿过旋风分离装置的第十实施例的截面，其中多个旋风器堆叠形成旋风器列，旋风器被倾斜，且其中柔性末端成形为远离刚性部分的纵向轴线，和图13a显示了如何用试验1 Qmm直径，末端具有Imm半径的触针)测试旋风器的一部分的柔性，其中A和B示出可选择触针的形状，图1 显示了当负载施加于旋风器的内表面上的点时，试验1中的柔性末端的挠曲，图13c显示了如何用试验2测试旋风器的一部分的柔性，其中楔形工具被用来将负载应用于旋风器的末端。
具体实施例方式说明书中相似的参考标号指示相似的部件。图1示出表面处理设备，其在此例中为真空吸尘器1。真空吸尘器1包括主体2和滚动支撑结构4，该结构安装在主体2上以跨要清洁的表面操控真空吸尘器。清洁头6可枢转地安装在滚动支撑结构4的下端，且脏空气进口 8设置在清洁头6的下侧面向要清洁的表面。分离装置10可移除地设置在主体2上，且导管12在脏空气进口 8和分离装置10之间提供连通。棒和手柄组件14安装在主体2上，分离装置10的后面。在使用过程中，位于滚动支撑结构4内的马达和风扇单元(未显示)通过脏空气进口 8或棒14将含尘空气吸入真空吸尘器1中。通过导管12，含尘空气被送入分离装置 10且夹带的灰尘颗粒被从空气分离并保留在分离装置10中。清洁的空气穿过马达，然后自真空吸尘器1喷射出。图2大致显示了分离装置10，该装置形成真空吸尘器1的一部分。分离装置10具体的整体形状可根据真空吸尘器1的类型而发生改变，其中该吸尘器使用分离装置10。例如，分离装置10的总长度可以相对于分离装置10的直径增加或减少。分离装置10包括第一旋风清洁级16和第二旋风清洁级18。在一些实施例中，分离装置10还包括马达前过滤器20，该过滤器定位为纵向穿过分离装置10。第一旋风清洁级16包括环形腔22，其中环形腔22位于分离装置10的外壁M和第二圆柱形壁26之间，该壁M大致为圆柱形，第二圆柱形壁沈处于外壁M的径向内部且自外壁M间隔开。基座28封闭了第一旋风清洁级16的下端，该基座28通过枢轴30可枢转地连接到外壁M且通过卡扣32保持在关闭位置。在关闭位置，基座28被抵靠壁M，26 的下端密封。释放卡扣32允许基座观枢转离开外壁M和第二圆柱形壁26，以清空第一旋风清洁级16和第二旋风清洁级18。环形腔22的顶部形成第一旋风清洁级16的圆柱形旋风器34且环形腔22的下部形成集尘容器36。第二旋风清洁级18包括十二个次级旋风器38和第二集尘腔40，这些旋风器38布置为相对于流过旋风器38的气流是并行的。带尘空气进口 42设置在外壁M内。带尘空气进口 42相对外壁M切向地布置，以保证进入的带尘空气被迫遵循绕环形腔22的螺旋路径。从第一旋风清洁级20的流体出口设置为网状遮罩44的形式。网状遮罩44包括圆柱形壁46，该壁上形成大量的孔眼48。 从第一旋风清洁级16的唯一流体出口通过遮罩44上的孔眼48形成。图3显示了穿过旋风分离装置10的第一实施例的截面。在遮罩44的下游形成通道50。通道50与第二旋风清洁级18相通。通道50可为环形腔的形式，该腔引向次级旋风器38的进口 52，或可为多个不同的空气通道的形式，其中每个通道引向单独的次级旋风器 38。第三圆柱形壁M向下朝着基座观延伸。第三圆柱形壁M定位为第二圆柱形壁 26的径向内部，且自第二圆柱形壁沈间隔开，以形成第二集尘腔40。当基座观处于关闭的位置时，第三圆柱形壁M被抵靠基座观密封。次级旋风器38大体上或全部被布置在第一旋风清洁级16的上方。次级旋风器38 被布置为环形配置，其以第一旋风清洁级16的轴线为中心。在此实施例中，每个次级旋风器38都有轴线，其与第一旋风清洁级的轴线大致平行。每个次级旋风器38大致为截头锥形形状。每个次级旋风器38的相对较窄部分包括脏物出口 58，其开口到第二集尘腔40的顶部。在使用中，被次级旋风器38分离的灰尘将通过脏物出口 58离开且被收集在第二集尘腔40中。在每个次级旋风器38较宽的上端设置漩涡溢流器60以提供从次级旋风器38的空气出口。在提供之处，漩涡溢流器60与马达前过滤器20连通。每个漩涡溢流器60延伸通过次级旋风器38的大致环形的顶壁61。在图3所示的实施例中，次级旋风器38完全由柔性材料制成，例如橡胶，从而次级旋风器38为可变形的。柔性材料优选是橡胶，在此实施例中肖氏A数值为22。在真空吸尘器1的使用过程中，当空气流穿过它们时，次级旋风器38振动。已经发现，这种振动有助于避免脏物积聚在次级旋风器38里。第二集尘腔40理想地与大气压隔离，以避免次级旋风器38坍塌。每个次级旋风器38都有次级旋风器脏空气进口 52，其由与次级旋风器38剩余部分相同的材料形成。另外，漩涡溢流器60和次级旋风器38的上壁61也可由柔性材料形成。图如示出旋风分离装置10的第二实施例。在此第二实施例中，每个次级旋风器 38有个刚性上部62和包括柔性末端64的柔性下部。形成柔性末端的柔性材料优选是橡胶，其肖氏A数值为20。刚性材料优选是聚丙烯，该聚丙烯的肖氏D数值为60。发现在真空吸尘器1的使用过程中，当空气流穿过次级旋风器38时，柔性末端64 振动。这种振动有助于避免脏物积聚在次级旋风器38里。图4b示出(i)旋转，(ii)压缩和(iii) 一边到另一边的移动，作为已经发现当空气流穿过次级旋风器38时，在柔性末端 64中发生的振动类型的例子。正如图如所示，柔性末端64的长度优选小于次级旋风器38总长度的三分之一。 次级旋风器38的长度为65. 5mm且灰尘出口的直径为3. 3mm。柔性末端64的长度是15mm。 柔性末端64包覆模制在刚性部分62上，使得次级旋风器38的内表面68是平滑的。在此实施例中，次级旋风器38被布置为使得次级旋风器38的轴线向内相对于第一旋风清洁级 16的纵向轴线并朝向该纵向轴线倾斜。现在参考图5到图9，真空吸尘器1也可进一步包括用于扩张，膨胀，变形，压缩和 /或移动次级旋风器38的柔性末端64的装置。图5到8显示了一些实施例，其中在不同方式下，柔性末端64为可扩张的或可膨胀的。图9显示了实施例，在该实施例中，真空吸尘器 1具有用于接触，轻击或敲击柔性末端64的装置。图fe和恥示出可扩张的柔性末端64。柔性末端64包括内壁70和外壁72，其可整体形成或结合以在它们之间形成末端腔室74。图如示出处于松弛状态下的柔性末端64， 且图恥示出处于扩张状态下的柔性末端64。柔性末端64可响应旋风分离装置10内的压力变化在它们的松弛和扩张状态之间移动。柔性末端64被包覆模制到次级旋风器38的刚性部分62上。如图恥所示，当柔性末端64处于其扩张状态时，脏物出口 58是最大的。在可替换的实施例中，末端腔室74可以是可膨胀的，且可以通过传递流体流入和流出末端腔室74来缩小。运行的优选方式是柔性末端64为松弛的，从而在真空吸尘器1的使用过程中，脏物出口 58处于其最小直径。当真空吸尘器1关掉时，柔性末端64扩张以释放捕捉在次级旋风器38中的脏物，例如，释放进入第二集尘腔40中。图6a到6e显示的实施例中，真空吸尘器1正常的运作状态显示在图6a到6d中， 其中柔性末端64处于它们的松弛状态。穿过旋风分离装置10的空气流在图6a和6c中用箭头表示。图6c显示来自第一旋风清洁级16的空气流穿过遮罩44，沿着通道50且进入次级旋风器38的进口 52。图6a显示来自次级旋风器38的空气流朝着马达和风扇组件的方向穿过马达前过滤器20。图6e显示了真空吸尘器1的关闭状态，在此状态下，柔性末端64 处于它们的扩张位置。在真空吸尘器1的正常运行中(就是，图6a到6d)，第二集尘腔40大约在低于大气压处。在次级旋风器38中也有类似的压力。为防止柔性末端64膨胀和堵塞脏物出口 58，末端腔室74的压力要与第二集尘腔40内的压力及次级旋风器38内的压力相平。 这可以通过连接末端腔室74到类似的低压来实现。这样，每个末端腔室74被流体连接到压力孔76，其位于马达前过滤器20的下游。压力孔76位于马达前过滤器20的下游是有利的，因为在此区域的空气是很干净， 且因而将减少灰尘进入压力孔76，由此进入末端腔室74。这还是有利的，因为在马达的风眼处的压力可以达到相对大气的最大压力差，并给予柔性末端64最大扩张。这时候的压力经常低于第二集尘腔40中的压力，且柔性末端64的膨胀不会发生。在真空吸尘器1的正常运行过程中在压力孔76处的压力通常在约1. 5kPa(与穿过马达前过滤器20的压力降相等)。这具有这样的效果施加很小的扩张力到柔性末端64 上，但不足以使它们显著变形。每个末端腔室74通过大存储腔室80中的单向球阀78连接到压力孔76。此存储腔室80需要保持低压差大约在lOltfa足够长时间，使柔性末端64扩张。这样当真空吸尘器1关掉时，次级旋风器38和第二集尘腔40中的压力返回到大气压。但是因为单向球阀 78，末端腔室74保持低于大气压的压力。这就意味着当真空吸尘器1关掉时，大气压朝着柔性末端64的外壁72推动柔性末端64的内壁70，使得脏物出口 58扩张，如图6e所示。球阀78的座82被刻槽以允许受控的空气泄露返回到存储腔室80和末端腔室74 中以使得柔性末端64在几秒内松弛回它们的松弛位置。每次真空吸尘器1关掉时，该机构允许柔性末端64扩张且然后再次迅速松弛，从而有助于保持次级旋风器38无尘。图7a和7b所示的实施例中，控制阀84位于马达前过滤器外壳86中以允许柔性末端64在任何时候的瞬时扩张。在任何规定的时间间隔上，控制阀84都能被任意适当的电气或机械装置操作。例如控制阀84可通过连接到真空吸尘器1的on/off开关的机械装置或空气肌(air muscle)而被控制。图7a示出了真空吸尘器正常的运作状态。在正常的运行中，控制阀84是打开的且因此第二集尘腔40将为低于空气压9kPa左右。在次级旋风器38内有相似的压力。为了防止柔性末端64膨胀和阻塞脏物出口 58，末端腔室74的压力要与第二集尘腔40和次级旋风器38内的压力相平。这通过连接末端腔室74到类似的低压实现。这样，末端腔室74流体连接到压力孔76，该孔位于马达前过滤器20的下游。在真空吸尘器1正常运作过程中，第二集尘腔40和压力孔76之间的压力差通常为左右(与跨马达前过滤器20的压力降相等)。这具有这样的效果施加很小的扩张力到柔性末端64上，但不足以使其显著变形。这样，当真空吸尘器1运行及控制阀84 打开时，柔性末端64将处于松弛位置。如果需要的话，例如当真空吸尘器1关掉时，控制阀84就关闭，如图7b所示。关闭控制阀84限制空气流穿过次级旋风器38并在末端腔室74中建立大压力降，该末端腔室 74将保持低于大气压的压力，而第二集尘腔40和次级旋风器38回到大气压。这使得柔性末端64扩张到如图7b所示的位置。一旦柔性末端64扩张以帮助清除捕获的脏物，控制阀 84就能返回到图7a所示的打开位置，从而柔性末端64返回到它们的松弛状态。图8所示的实施例中，受控的机电泵88被布置以去除柔性末端64周围的空气以拉开柔性末端64进入扩张位置。在任何特定的时间间隔上都能控制机电泵88或它的行为能与旋风分离装置10从真空吸尘器1主体2的移除相关。替代地，机电泵88的控制可以与真空吸尘器1的开或关相关。图9a到9c所示的实施例中，次级旋风器38有刚性上部62和柔性末端64。另外真空吸尘器1还包括多个桨92，其被布置为使得他们能击打，轻弹或擦拭柔性末端64。可用大的机械运动以将柔性末端64相对缓慢地拉到一侧。当桨92移动超过柔性末端64时， 柔性末端64将被释放。由于柔性末端64的材料特性，该行为有助于加快柔性末端64的移动及允许它们伴随一系列快速振荡轻弹返回静止位置。在这行为中，被捕获在柔性末端64 中的任何脏物都能被从次级旋风器38的内表面68扰乱并驱出，且落入第二集尘腔40中。 图9a显示出电动马达90，该马达被布置为使得桨92相对次级旋风器38移动。在此实施例中，桨92被布置为绕圈运动，使得它们依次轻弹每个次级旋风器38的柔性末端64。图9c 显示棘轮设备94，以相对次级旋风器38转动桨92。这样的棘轮设备94可连接到空气肌或者替代地在真空吸尘器1的主体2上的旋风分离装置10的拆卸或更换时操作。根据本发明的旋风分离装置10和旋风器96的替代结构如图10到12所示。在这些实施例的每个中，多个旋风器96中的每一个都有刚性部分62和柔性末端64.图IOa和IOb示出就穿过旋风器96的空气流而言并行布置的多个旋风器96。多个旋风器96还被布置为使得它们在物理上相互平行。在此实施例中，多个旋风器96形成滤芯98，如图IOc所示，如果需要，该滤芯能从真空吸尘器1的剩余部分移除以用于清洁或者更换。在图IOa和IOb中，多个旋风器96被取向为使得它们的纵向轴线相互平行。图Ila到Ilc所示的替代的实施例中，旋风器96被布置为环形配置，其中它们的脏物出口 58大致向内指向。旋风器96被取向为使得它们的纵向轴线是水平的或大致水平。 在此实施例中，旋风器96形成滤芯98，该滤芯能从真空吸尘器1的剩余部分移除以用于清洁或者更换。在图12中，旋风器96被取向为使得它们的纵向轴线倾斜且柔性末端64被成形为远离刚性部分62的纵向轴线。图11和12显示的实施例中，多个旋风器96的层或组被堆叠起来以形成旋风器96 列，其布置有穿过每个旋风器96的平行气流路径。在图12中，旋风器组被沿着第一旋风清洁级16轴线分隔开。在这些实施例中，真空吸尘器1包括敲和/或刷柔性末端64的移动装置。图11中，移动装置为桨92，该桨被布置为绕圆形路径扫掠以相继接合和释放柔性末端64。在图12中，移动装置为杆100，该杆有围绕和沿其长度布置的多个凸起102。杆100 被布置为使得它能相对柔性末端64移动。在所示实施例中，杆100被布置为向上和向下移动，使得每个凸起轻弹柔性末端64以助于移走位于柔性末端64里的任何脏物。如果需要的话，空气肌促动能用来驱使杆100的移动。在此实施例中，旋风器96被布置作为第三级旋风分离器104。这些旋风器因而被安排在次级旋风器38的下游代替马达前过滤器。为了确定旋风器的一部分是否是“柔性的”或“刚性的”，可以执行以下的一个或两个测试。测试1旋风器的柔性可用2mm直径且在末端有Imm半径的触针进行测试。触针能被成形为如A或B的形状，如图13a所示。使用的触针将20N的负载Ll施加到旋风器内表面上的一个点上。然后就能确定旋风器表面的挠曲。旋风器内表面任何一点的形状变形如图Hb 中的C或D。至少Imm的挠曲(X)被用来意味着测试的旋风器的该部分是柔性的。少于Imm 的挠曲被用来意味着测试的旋风器的该部分是刚性的。试验2图13c中E处所示的楔形工具用来施加一个50N的负载L2。旋风器的延伸量被测量。至少Imm的挠曲(X)被用来意味着测试的旋风器的该部分是柔性的。少于Imm的挠曲被用来意味着测试的旋风器的该部分是刚性的。
权利要求
1.一种表面处理器具，包括多个并行布置的截头锥形旋风器，且每个旋风器都有相对宽的、刚性截头锥形部分和连接到该相对宽的部分的相对窄的、柔性截头锥形部分，相对宽的部分包括至少一个脏空气进口，而相对窄的部分包括脏物出口。
2.如权利要求1所述的表面处理器具，其中，柔性部分的肖氏A数值高达60肖氏A。
3.如权利要求1所述的表面处理器具，其中，刚性部分具有60以上的肖氏D数值。
4.如权利要求1所述的表面处理器具，其中，在使用过程中，每个旋风器的柔性部分被配置为在空气流穿过表面处理装置时振动。
5.如权利要求1所述的表面处理器具，包括用于移动每个旋风器柔性部分的装置。
6.如权利要求5所述的表面处理器具，其中，移动装置被布置为通过柔性部分的扩张， 膨胀，变形和压缩中的一种来移动每个旋风器的柔性部分。
7.如权利要求1所述的表面处理器具，其中，多个旋风器形成滤芯的至少一部分，其可从表面处理器具的剩余部分移除。
8.如权利要求1所述的表面处理器具，其中，旋风器被绕一轴线布置。
9.如权利要求8所述的表面处理器具，其中，旋风器被取向为使得它们的纵向轴线大致平行于所述轴线。
10.如权利要求8所述的表面处理器具，其中，旋风器被取向为使得它们的纵向轴线朝向所述轴线延伸。
11.如权利要求8所述的表面处理器具，其中，多个旋风器被至少分成第一组旋风器和第二组旋风器，第一组旋风器沿着所述轴线自第二组旋风器分隔开。
12.如权利要求1所述的表面处理器具，包括旋风分离装置，该旋风分离装置包括第一旋风清洁级和第二旋风清洁级，第二旋风清洁级位于第一旋风清洁级下游，并包括多个旋风器。
13.如权利要求1所述的表面处理器具，其中，每个旋风器的柔性部分连接到该旋风器的刚性部分，使得在柔性部分和刚性部分之间的内部界面是平滑的。
14.如上述任一权利要求所述的表面处理器具，其中，每个旋风器的柔性部分包覆模制在该旋风器的刚性部分上。
15.如权利要求1至13中的任一权利要求所述的表面处理器具，进一步包括一个或多个刚性的旋风器。
16.如权利要求1至13中的任一权利要求所述的表面处理器具，其为真空吸尘器形式。
全文摘要
一种表面处理器具，包括多个并行设置的截头锥形旋风器。每个旋风器都有相对宽的，刚性截头锥形部分和连接到该相对宽的部分的相对窄的柔性截头锥形部分。该相对宽的部分包括至少一个脏空气进口，而相对窄的部分包括脏物出口。使用该器具时，相对较窄的部分振动，用于去除相对窄的部分内表面的脏物，并使得去除的脏物从脏物出口排出。
文档编号A47L9/16GK102309289SQ20111018158
公开日2012年1月11日 申请日期2011年6月30日 优先权日2010年6月30日
发明者A.W.塞梅斯, R.D.尼古拉奥, T.J.D.弗洛斯 申请人:戴森技术有限公司